BİNA ENERJİ PERFORMANSI HESAPLAMA YÖNTEMİ BİNA ENERJİ PERFORMANSI HESAPLAMA YÖNTEMİ TÜRK STANDARDI TASARISI BEP DRAFT TURKISH STANDARD

0

Lur

TÜRK STANDARDI TASARISI

DRAFT TURKISH STANDARD

tst EN 832

ICS 91.140.10

BĠNALARIN ISIL PERFORMANSI – MESKENLERDE ISITMA AMACIYLA KULLANILAN ENERJĠNĠN HESAPLANMASI

Thermal performance of buildings – Calculation of energy use for heating – Residential buildings

TEKNĠK KURUL 2002/36193

BİNA ENERJİ PERFORMANSI

HESAPLAMA YÖNTEMİ

BEP

I .

BĠNA ENERJĠ PERFORMANSI –

ISITMA ve SOĞUTMA ĠÇĠN NET ENERJĠ ĠHTĠYACININ

HESAPLANMASI

1

İÇİNDEKİLER

1 GİRİŞ ... 1

1.1 KAPSAM ... 1

2 ATIF YAPILAN/YARARLANILAN STANDART VE/VEYA DOKÜMANLAR ... 2

3 TERİMLER VE TARİFLER ... 3

3.1 HESAPLAMA ADIMLARI VE MEVSİMLER ... 3

3.1.1 Hesaplama adımı ... 3

3.1.2 Isıtma veya soğutma mevsimi ... 3

3.1.3 Mekanın kullanılmadığı zaman aralığı ... 3

3.2 MEKÂNLAR, ZONLAR VE ALANLAR ... 3

3.2.1 Isıtılan mekân ... 3

3.2.2 Soğutulan mekân ... 3

3.2.3 İklimlendirilen mekân ... 3

3.2.4 İklimlendirilmeyen mekân ... 3

3.2.5 İklimlendirilen zon ... 3

3.2.6 İklimlendirilen alan ... 3

3.2.7 Bağımsız çok zonlu hesaplama ... 3

3.3 SICAKLIKLAR ... 4

3.3.1 Dış sıcaklık ... 4

3.3.2 İç sıcaklık ... 4

3.3.3 Ayar sıcaklığı ... 4

3.4 ENERJİ ... 4

3.4.1 Isıtma veya soğutma için enerji ihtiyacı ... 4

3.4.2 Bina hizmetleri ... 4

3.5 ISI GEÇİŞİ ... 4

3.5.1 Isı geçiş katsayısı ... 4

3.5.2 İletim ve taşınım ile ısı geçiş katsayısı ... 4

3.5.3 Havalandırma ile ısı geçiş katsayısı ... 4

3.6 BİNA ISI KAZANÇLARI ... 4

3.6.1 İç kazançlar ... 4

3.6.2 Güneş kazançları ... 5

3.6.3 Güneş ışınımı ... 5

4 SEMBOLLER ... 6

5 HESAPLAMA YÖNTEMİNİN ANA HATLARI ... 8

5.1 BİNA ENERJİ DENGESİ ... 8

5.1.1 Giriş ... 8

5.1.2 Bina zon seviyesinde enerji dengesi ... 8

6 BİNA GEOMETRİSİ ...10

6.1 BİNA FORMLARI ... 10

6.1.1 Dikdörtgen Form ... 11

6.1.2 “L” Form ... 11

6.1.3 “T” Form ... 11

6.1.4 “U” Form ... 12

6.1.5 Artı “+” Form ... 12

6.1.6 Avlulu Dikdörtgen Form ... 12

6.1.7 İkili Dikdörtgen Form ... 12

6.2 BİNA KATLARI ... 13

6.2.1 Bodrum Kat ... 13

6.2.2 Zemin Kat ... 13

6.2.3 Ara Kat ... 13

6.2.4 Çatı Kat ... 14

6.2.5 Çatı Arası ... 14

2

6.3 ÇATI FORMLARI ... 14

7 BİNA ZONLARI ...17

7.1 GENEL ... 17

7.2 HESAPLAMA İÇİN BİNANIN SINIRLARI ... 17

7.3 ISIL ZONLAR ... 17

7.3.1 Konutlar ... 17

7.3.1.1 Müstakil Konutlar ...17

7.3.1.2 Apartmanlar ...18

7.3.1.3 Rezidanslar ...18

7.3.2 Ofisler ... 19

7.3.2.1 Çekirdeği iklimlendirilmeyen ofisler ...19

7.3.2.2 Çekirdeği iklimlendirilen ofisler ...19

7.3.3 Eğitim Binaları ... 20

7.3.4 Oteller ... 20

7.3.5 Sağlık binaları ... 20

7.3.6 Alışveriş ve Ticaret Merkezleri ... 20

7.4 İKLİMLENDİRİLEN ZEMİN ALANININ TAYİNİ,A_F ... 20

8 İLETİM VE TAŞINIM İLE ISI GEÇİŞİ ...21

8.1 HESAPLAMA YÖNTEMİ ... 21

8.2 İLETİM VE TAŞINIM İLE ISI GEÇİŞ KATSAYISI ... 21

8.2.1 Opak bileşenler ... 21

8.2.1.1 Opak bileşenler için ısı köprülerinin hesaplanması ...23

8.2.2 Saydam bileşenler ... 24

8.2.2.1 Pencerelerde Kepenk Olması Durumu ...26

8.2.3 Kapı bileşenleri ... 27

8.2.4 İklimlendirilen zonun döşeme karakteristik ölçüsünün belirlenmesi ... 27

8.2.5 İklimlendirilen zonda yapı bileşenlerinin eşdeğer kalınlıklarının belirlenmesi ... 27

8.3 FARKLI ISIL ŞARTLARI OLAN BİLEŞENLERİN İLETİM VE TAŞINIM ISI GEÇİŞ KATSAYILARI ... 29

8.3.1 İklimlendirilen veya iklimlendirilmeyen zonun dış hava temaslı opak ve saydam bileşenleri ... 29

8.3.2 İklimlendirilen zon ile dışa açık iklimlendirilmeyen bitişik zonu ayıran duvarların opak ve saydam bileşenleri ... 30

8.3.3 İklimlendirilen bir bodrum katının toprak temaslı dış duvarları ... 31

8.3.4 İklimlendirilen zonun toprak temaslı yüzer döşemesi ... 32

8.3.5 İklimlendirilen zonun toprak temaslı iklimlendirilmeyen hacim ile ara döşemesi ... 33

8.3.6 İklimlendirilen veya iklimlendirilmeyen bodrum katın toprak temaslı döşemesi ... 35

8.3.7 İklimlendirilen zonun dışa açık iklimlendirilmeyen bir seraya (kış bahçesine) bakan yüzeyleri ... 36

8.3.8 İklimlendirilen zonun dış hava temaslı konsol döşemesi ... 37

8.3.9 İklimlendirilen zonun, dışa açık olmayan iklimlendirilmeyen zona bakan bileşenleri ... 38

8.3.10 İklimlendirilen zonun iklimlendirilen başka bir zon ile ilişkili bileşenleri ... 39

9 HAVALANDIRMA İLE ISI GEÇİŞİ ...40

9.1 MİNİMUM HAVALANDIRMA İHTİYACI ... 40

9.1.1 Müstakil konutlar ve Daireler... 40

9.1.2 Ofisler ... 40

9.1.3 Diğer Bina Tipolojileri ... 40

9.2 ÖZEL DURUMLAR İÇİN HESAPLAMA ... 41

9.2.1 İklimlendirilen Zon ile Bitişik İklimlendirilmeyen Zon Arasındaki Havalandırma ile Isı Geçiş Katsayısı ... 41

İklimlendirilmeyen zon ile dış ortam arasındaki hacimsel hava debisi (qv,ue) ...42

İklimlendirilmeyen zon ile dış ortam arasındaki havalandırma ısı geçiş katsayısı ( Hv,ue ) ...42

İklimlendirilen zonla iklimlendirilmeyen zon arasında kapı ve/veya pencere varsa; ...42

İklimlendirilen zonla iklimlendirilmeyen zon arasında kapı ve/veya pencere yoksa; ...43

9.3 DOĞAL HAVALANDIRMA VE SIZINTI (İNFİLTRASYON) ... 43

9.4 MEKANİK HAVALANDIRMA SİSTEMİ ... HATA!YER İŞARETİ TANIMLANMAMIŞ. 9.4.1 Isı Geri Kazanımı Ünitesi... Hata! Yer işareti tanımlanmamış. 10 İÇ KAZANÇLAR ...45

3

10.1 HESAPLAMA YÖNTEMİ ... 45

10.2 İNSANLARDAN VE CİHAZLARDAN İÇ KAZANLARIN HESAPLANMASI ... 45

10.2.1 Müstakil konutlar ve apartman daireleri ... 45

10.2.2 Ofisler için; ... 47

10.2.3 Rezidanslar ve diğer bina tipolojileri ... 48

10.3 AYDINLATMA AYGITLARINDAN İÇ KAZANLARIN HESAPLANMASI ... 49

10.4 TOPLAM İÇ KAZANÇ DEĞERİNİN HESAPLANMASI ... 49

10.4.1 Müstakil konutlar ve apartman daireleri ... 49

10.4.2 Ofisler ... 50

10.4.3 Rezidanslar ve diğer bina tipolojileri için;... 50

11 GÜNEŞ KAZANÇLARI ...51

11.1 HESAPLAMA YÖNTEMİ ... 51

11.2 GÜNEŞ ENERJİSİNDEN TOPLAM ISI KAZANÇLARI ... 51

11.2.1 Saydam bileşenler için güneş enerjisinden ısı kazançları ... 51

11.2.2 Opak bileşenler için güneş enerjisinden ısı kazançları ... 52

11.2.3 Kapı bileşenleri için güneş enerjisinden ısı kazançları ... 52

11.3 HESABA KATILAN ÖZEL DURUMLAR ... 53

11.3.1 Gölgelenme ... 53

11.3.1.1 Çevre binalardan gölgelenme ...53

11.3.1.2 Güneş kontrol elemanları ve bina çıkıntıları ile gölgelenme ...54

11.3.1.3 Düşey gölgeleme elemanları ...54

11.3.2 Isıl ışınım ile gökyüzüne ısı kaybı ... 55

12 SAATLİK ISITMA – SOĞUTMA NET ENERJİ İHTİYACININ HESAPLANMASI ...57

12.1 GENEL ... 57

12.1.1 Bina dinamik etkilerinin hesaplanması ... 57

12.1.2 İç kazançlar ve güneş kazançlarıyla oluşan ısı miktarlarının hesaplanması ... 58

12.1.3 Isı geçirme katsayıları ... 58

12.1.4 Verilen ısıtma-soğutma yükü enerjisi ihtiyacı için hava ve operatif sıcaklıkların hesaplanması . 59 12.1.5 İç sıcaklığın ve gerekli ısıtma ve soğutma gücünün hesaplanması ... 60

12.2 HESAPLAMA YÖNTEMİ ... 61

13 İKLİM VERİLERİ ...63

13.1 GENEL BİLGİ ... 63

13.2 VERİLERİN KONTROLÜ VE EKSİK VERİLERİN TAMAMLANMASI ... 64

13.3 İKLİM VERİSİ KAPSAMI ... 65

13.3.1 Sıcaklık ... 65

13.3.2 Bağıl nem ... 65

13.3.3 Güneş ışınımı ... 65

13.3.3.1 Yatay düzleme gelen toplam güneş ışınımı ...65

13.3.3.2 Yatay düzleme gelen doğrudan güneş ışınımı ...65

13.4 BASİT SAATLİK METOTTA GEREKLİ DATALAR İÇİN TEMSİLİ METEOROLOJİK YIL OLUŞTURULMASI ... 65

13.4.1 Yöntem ... 65

13.4.2 Sıcaklık ... 67

13.4.3 Bağıl nem ... 67

13.4.4 Güneş ışınımı ... 67

1

1 GiriĢ

Bina enerji performansı hesaplama yöntemi, binanın enerji tüketimine etki eden tüm parametrelerin, binaların enerji verimliliğine etkisini değerlendirmek ve enerji performans sınıfını belirlemek için geliştirilmiştir. Hesaplama yöntemi konutlar, ofisler, eğitim binaları, sağlık binaları, oteller ile alışveriş ve ticaret merkezleri gibi bina tipolojilerindeki mevcut ve yeni binaların enerji performansını değerlendirmek için kullanılır.

Bu hesaplama yöntemi ;

- proje aşamasındaki binalar için çeşitli tasarım alternatiflerinin enerji performanslarının karşılaştırılması,

- mevcut binaların enerji performansının standartlaştırılmış seviyesinin gösterilmesi,

- mevcut binalarda enerji ihtiyacının hesaplanması yolu ile enerji verimliliği tedbirlerinin uygulanması ve uygulanmaması durumlarının değerlendirilmesi,

- bina stoğunu temsil edecek nitelikteki tipik binaların enerji kullanımlarının hesaplanması yolu ile bölgesel, ulusal ve uluslararası ölçekte gelecekteki enerji kaynağı ihtiyacı konusunda öngörüde bulunulması,

- zaman içerisinde tanımlanan bileşenlerden milli bileşen kütüphanesi oluşturma gibi ulusal veritabanlarının geliştirilmesi

gibi uygulamalarda kullanılabilir.

1.1

Kapsam

Bu hesaplama yöntemi, bina enerji performansını değerlendirirken;

- binaların ısıtılması ve soğutulması için binanın ihtiyacı olan net enerji miktarının hesaplanmasını,

- net enerjiyi karşılayacak kurulu sistemlerden olan kayıpları ve sistem verimlerini de gözönüne alarak binanın toplam ısıtma-soğutma enerji tüketiminin belirlenmesini,

- havalandırma enerjisi tüketiminin belirlenmesini,

- binalarda günışığı etkileri göz önüne alınarak, günışığından yararlanılmayan süre ve günışığının etkili olmadığı alanlar için aydınlatma enerji ihtiyacının ve tüketiminin hesaplanmasını,

- sıhhi sıcak su için gerekli enerji tüketiminin hesaplanmasını kapsamaktadır.

Raporun bu bölümünde binaların ısıtma ve soğutma için ihtiyacı olan net enerji ihtiyacının hesaplanması yöntemi açıklanmaktadır.

Bu yöntemle elde edilebilecek başlıca çıktılar aşağıda belirtilmiştir:¹ - Binanın ısıtılması için yıllık net enerji ihtiyacı,

- Binanın soğutulması için yıllık net enerji ihtiyacı,

1 Saatlik hassasiyette hesap yapan bu yöntem ile yıllık, aylık, haftalık, günlük enerji kullanım ve ihtiyaç değerlerine de ulaşılabilir.

2

2 Atıf yapılan/yararlanılan standart ve/veya dokümanlar

Bu metotta tarih belirtilerek veya belirtilmeksizin çok sayıda standart ve/veya dokümanlardan yararlanılmıştır. Bunların başlıcaları Tablo 1‟ de listelenmiş, bir kısmı da metin içerisinde gerekli yerlerde belirtilmiştir.

Tablo 1. Yaralanılan Kaynaklardan BaĢlıcaları IEC, ISO,

EN,TS No Adı (İngilizce)

Adı (Türkçe) EN 13790 Energy performance of buildings –

Calculation of energy use for space heating and cooling

tst EN ISO 13790

Binaların enerji performansı – Mekân ısıtması ve soğutulması için enerji kullanımının hesaplanması EN 13789 Thermal performance of buildings –

Transmission heat loss coefficient – Calculation method (ISO 13789: 1999).

TS EN ISO 13789

Binaların Isıl Performansı-Transmisyon Isı Kaybı Katsayısı-Hesaplama Metodu EN15251 Indoor environment criteria for design and

calculation of energy performance of buildings

TS EN 15251

Binaların enerji performansının tasarımı ve değerlendirilmesi için

bina içi ortam parametreleri (bina içi hava kalitesi, ısıl ortam,

aydınlatma ve akustik)

TS 825 Binalarda Isı Yalıtım Kuralları

EN ISO 14683

Thermal bridges in building construction- Linear thermal transmittance- Simplified Methods and default values

(ISO 14683:2007)

TS EN ISO 14683+AC

Bina İnşaatı-Isıl Köprüler-Lineer Isıl Geçirgenlik-Basitleştirilmiş Metot ve Hatasız Değerler

EN 10456 Building materials and products –

Hygrothermal properties – Tabulated design values and procedures for determining declared and design thermal values

TS EN ISO 10456

İnşaat Malzeme Ve Mamulleri - Beyan Ve Tasarım Termal Değerlerinin Tayini İçin Metotlar

BS EN 12524

Building materials and products.

Hygrothermal properties. Tabulated design values

TS EN 12524

Bina malzemeleri ve mamulleri - hidroısıl özellikler - çizelgeleştirilmiş tasarım değerleri

BR 443 Conventions for U-value calculations

TS 2164 Kalorifer Tesisatı

Projelendirme Kuralları DIN 18599 Energy efficiency of buildings

Energy efficiency of buildings - Calculation of the net, final and primary energy demand for heating, cooling, ventilation, domestic hot water and lighting

EN 13370 Thermal performance of buildings – Heat transfer via the ground – Calculation methods

TS EN ISO 13370

Isıl Performansı -Zeminle Isı Değişimi Hesaplama Metodu

2005 ASHRAE

Fundamentals Handbook

3

3 Terimler ve tarifler

3.1

Hesaplama adımları ve mevsimler

3.1.1 Hesaplama adımı

Bina için enerji ihtiyaçlarının ve tüketiminin hesaplanmasındaki zaman aralığı.

Not - Binanın ısıtma ve soğutma için net enerji ihtiyacının (net enerji) hesaplama yönteminde kullanılan tipik zaman aralığı bir saattir.

3.1.2 Isıtma veya soğutma mevsimi

Yıl içerisinde ısıtma ve soğutma enerjisi ihtiyacının olduğu dönem.

Not - Isıtma ve soğutma mevsim uzunlukları iklim verilerinin yanı sıra bina performansına göre de değişiklik göstermektedir. Dolayısı ile aynı iklim bölgesindeki farklı binalar için ısıtma ve soğutma dönemlerinin süreleri farklı olabilir. Bu hesaplama yöntemi, bir saatlik zaman aralıklarıyla hesap yapmakta olup, ısıtma ve soğutma mevsim sürelerinin, iklim özelliklerinin yanı sıra binanın ısıl davranışına da bağlı olarak belirlenebilmesine olanak sağlamaktadır.

3.1.3 Mekanın kullanılmadığı zaman aralığı

Isıtma veya soğutma yapılmayan bir kaç günlük veya haftalık (örneğin, tatil günleri) zaman aralığı.

3.2

Mekânlar, zonlar ve alanlar

3.2.1 Isıtılan mekân

Verilen ayar sıcaklığına ısıtılan veya ısıtılacağı varsayılan oda veya çevrelenmiş hacim.

3.2.2 Soğutulan mekân

Verilen ayar sıcaklığına soğutulan veya soğutulacağı varsayılan oda veya çevrelenmiş hacim.

3.2.3 Ġklimlendirilen mekân Isıtılan ve/veya soğutulan mekân.

Not - Isıtılan ve/veya soğutulan mekânlar ısıl zonlar ve ısıl kabuğun sınırlarını tanımlamak için kullanılır.

3.2.4 Ġklimlendirilmeyen mekân

İklimlendirilen mekânın bir parçası olmayan oda veya çevrelenmiş hacim.

3.2.5 Ġklimlendirilen zon

Verilen ayar sıcaklığına veya sıcaklıklarına iklimlendirilen, aynı kullanım modeline sahip olan, iç sıcaklıklarının mekan içerisinde homojen olduğu varsayılan ve tek ısıtma, soğutma ve/veya havalandırma sistemi ile veya aynı enerji performansına sahip farklı sistemlerle kontrol edilen hacim..

3.2.6 Ġklimlendirilen alan

İklimlendirilen tüm mekânların zemin alanları.

3.2.7 Bağımsız çok zonlu hesaplama

Zonlar arasında iletim ve taşınım ile ve/veya havalandırma/sızıntı ile ısı geçişinin ihmal edildiği her zonun enerji ihtiyacının ayrı ayrı birbirinden bağımsız ardışık hesaplandığı yöntem.

4

3.3

Sıcaklıklar

3.3.1 DıĢ sıcaklık Dışarıdaki havanın sıcaklığı.

3.3.2 Ġç sıcaklık

İç sıcaklık olarak tanımlanan operatif sıcaklık, zonun veya mekanın merkezindeki hava sıcaklığının ve ortalama ışıma sıcaklığının ağırlıklı ortalamasıdır. Bu hesaplama yönteminde kullanılan operatif sıcaklığın hesaplama yöntemi ileriki bölümlerde açıklanmaktadır.

3.3.3 Ayar sıcaklığı

Normal ısıtma modelinde kontrol sistemi ile sabitlenen, istenilen en düşük iç sıcaklık veya normal soğutma modelinde kontrol sistemi ile sabitlenen, istenilen en yüksek iç sıcaklık.

3.4

Enerji

3.4.1 Isıtma veya soğutma için enerji ihtiyacı

Verilen bir zaman dilimi süresince istenilen sıcaklıkta konfor şartlarının sürdürülebilmesi için iklimlendirilen mekâna verilmesi veya mekandan alınması gereken ısı.

3.4.2 Bina hizmetleri

Bina teknik sistemleri ve cihazlar tarafından iç iklimsel şartları, sıcak suyu, aydınlatmayı sağlayan hizmetler ve binanın kullanımına ilişkin diğer hizmetler.

3.5

Isı geçiĢi

3.5.1 Isı geçiĢ katsayısı

Sıcaklık farkı olan iki ortam arasında birim zamanda geçen ısı miktarının sıcaklık farkına bölünmesi ile elde edilen katsayı.

3.5.2 Ġletim ve taĢınım ile ısı geçiĢ katsayısı

Sıcaklık farkı olan iki ortamı ayıran yapı bileşeninin toplam alanından birim zamanda geçen ısı miktarının sıcaklık farkına bölünmesiyle elde edilen katsayı.

3.5.3 Havalandırma ile ısı geçiĢ katsayısı

Kapalı mekânda sızıntı veya havalandırma yoluyla geçen ısı miktarının iç hava sıcaklığı ile besleme havası sıcaklığı arasındaki farka bölümü.

Not - Doğal havalandırma durumunda sıcaklık farkı, besleme havası doğrudan dış hava olduğu için, iç ve dış sıcaklık arasındaki fark olarak alınır.

3.6

Bina ısı kazançları

Isıtma, soğutma veya sıcak su hazırlanması için kullanılandan başka ısı kaynakları tarafından iklimlendirilen mekân içinde üretilen veya mekana giren ısı.

Not - Bu ısı, iç ısı kazançlarını ve güneş enerjisi kazançlarını içerir.

3.6.1 Ġç kazançlar

Isıtma, soğutma veya sıcak su hazırlanması için sağlanan ısı dışında, bina veya zon içinde bulunan insanlardan kaynaklanan ısı (metabolik ısı) ve binalarda veya zonlarda kullanılan cihazlardan, büro donanımlarından ...vb. sağlanan ısıdır.

5 3.6.2 GüneĢ kazançları

Doğrudan (saydam bileşenlerden doğrudan iç ortama geçen) veya dolaylı (bina elemanları tarafından soğurulduktan sonra iç ortama geçen) olarak pencerelerden, opak yüzeylerden veya güneş odası gibi pasif elemanlardan giren güneş ışınımının sağladığı ısıdır.

Not - Güneş enerjisi kolektörleri gibi güneşe ilişkin aktif aygıtlar bina teknik sisteminin parçası olarak değerlendirilir.

3.6.3 GüneĢ ıĢınımı

Yüzeyin birim alanına düşen güneş ısısı.

6

4 Semboller

Çizelge 1 – Semboller ve birimler

Sembol Açıklama Birim

Alan m²

b Düzeltme faktörü B Fanın açık kalma oranı

B’ Döşemenin karakteristik ölçüsü m

İklimlendirilmiş bir mekânın etkin ısı kapasitesi J/K

Özgül ısı kapasitesi J/(kg.K)

Katman kalınlığı m

Faktör

Bina elemanının toplam güneş enerjisi geçirgenlik faktörü

Isı geçiş katsayısı W/K

h Yükseklik m

Yüzey ısıl taşınım katsayısı W/(m².K)

Güneş ışınımı W/m²

Uzunluk m

N Sayı

qv Hacimsel hava debisi m³/s

Isıl direnç m².K/W

P Çevre m

Zaman, zaman dilimi s*

Isıl geçirgenlik katsayısı W/(m².K)

İklimlendirilen zondaki hava hacmi m³

w Bağıl nem

W Duvar toplam kalınlığı m

z Bodrum kat döşemesi toprağa gömülme derinliği m

Güneş ışınımı için bir yüzeyin soğurma katsayısı

Yüzey azimut açısı ⁰

Uzun dalga ısıl ışınım için yüzey salım faktörü Verim, yararlanma faktörü

Celcius sıcaklık ⁰C

β Düşey engel açısı ⁰

z Zenit açısı ⁰

İç yüzeylerin alanı ile döşeme alanı arasında boyutsuz oran

Yoğunluk Kg/m³



gl Gün ışığı geçirgenlik faktörü

λ Isıl iletkenlik değeri W/(m.K)

Isıl güç W

Noktasal ısıl geçirgenlik W/K

Doğrusal ısıl geçirgenlik W/(m.K)

* Hesaplamaların cinsine göre zaman dilimi olarak megasaniye (Ms) veya saat kullanılmaktadır.

Birimler formüllerin altlarında belirtilmiştir.

7 Çizelge 2 – Alt indisler

a Hava H Isıtma max Azami

ac Gerçek (verilebilen) H,nd Isıtma ihtiyacı min Asgari

adj Uyarlanmış HC,nd Isıtma-soğutma ihtiyacı p Kişi

app Cihazlar hor Yatay, ufuk p izdüşüm

at Bağlaşım terimi hru Isı geri kazanım r Sağ

bf Bodrum kat döşemesi i İç (sıcaklık) r Işınımsal

bw Bodrum kat duvarı ia İç hava S Güneş

d Tasarım int İç (ısı) se Yüzey, dış

C Soğutma, kapasite is İletkenlik terimi sen Duyulur

c Opak eleman k Zon tipi indisi set Ayar (sıcaklık)

D Diğer (konutlarda mutfak ve salon dışındaki)

i, j,k,n Temsili tamsayılar sh Gölgeleme

dif Yaygın l Sol si Yüzey, iç

dir Doğrudan L Aydınlatma (sistemi) sol Güneş

do Dış kapı lat Gizli sup Besleme (hava)

e Dış lg Aydınlatma aygıtı st Yüzey sıcaklığı

em Salım

m Kütle ile ilgili iletkenlik

veya sığa stnd Standart

ex Egzos sistemi

mn Ortalama

(zaman, mekan)

tot Toplam

F Çerçeve ms İletkenlik terimi^a tr İletim (Isı geçişi)

F₁ Form 1 M Mutfak ve salon u Şartsız

f Döşeme n Hava değişim sayısı un Sınırsız

f Fan nd İhtiyaç unit Birim

f Isı geri kazanım faktörü ob Engeller V Havalandırma (sistem)

fin Düşey engel Oc İnsanlar (Sakinler) v Hacim

fo Temel Of Ofis ve Havalandırma

(ısı geçişi)

frac Oran op Opak W Sıcak su

g Toprak opr Operatif w Duvar

gl Cam, saydam eleman ov Saçak x‟ Fanın kapalı olma

durumu

8

5 Hesaplama yönteminin ana hatları

Isıtma ve soğutma net enerji hesaplama yöntemi için gerekli olan başlıca girdiler aşağıda belirtilmiştir:

- İklim verileri, - Bina geometrisi

- Binanın havalandırma ve ısıl özellikleri,

- İç kazançlar ve güneş enerjisinden kazançlara bağlı özellikleri, - Bina malzemelerinin ve bina bileşenlerinin tanımı,

- Bina fonksiyonuna bağlı iç konfor şartları (sıcaklık ve nem ayar değerleri, havalandırma miktarı), - Bina tipolojisine bağlı zonlama yöntemleri ve zon bilgileri

Bu bölümde ısıtma ve soğutma için net enerji hesaplamasında kullanılan yöntemin ana hatları açıklanmaktadır.

5.1

Bina enerji dengesi

5.1.1 GiriĢ

Duruma (özellikle bina tiplolojilerine) bağlı olarak, bina çoklu zonlara bölünür veya tek zon olarak işleme tabi tutulur.

Enerji dengesi, bina seviyesinde net enerji ve sistem seviyesinde enerji olarak ikiye ayrılır.

Binanın ısıtılması ve soğutulması için enerji ihtiyaçları, bina zonlarının ısıl dengesi esas alınarak hesaplanır.

Binanın ısıtma ve soğutma için net enerji ihtiyacı, bina sistemlerinin enerji dengesi için veri oluşturur.

5.1.2 Bina zon seviyesinde enerji dengesi

Bina zon seviyesinde enerji dengesi aşağıda verilen maddeleri içerir:

⎯ İklimlendirilen mekân ile dış ortam arasında iletim ve taşınım ile ısı geçişi, iklimlendirilen mekân ile dış ortam arasındaki sıcaklık farkı ile bu ortamları ayıran yapı bileşenlerinden geçen ısı olarak hesaplanır.

⎯ Havalandırma ile ısı geçişi, iklimlendirilen zonun sıcaklığı ile, doğal havalandırmada dış hava sıcaklığı, mekanik havalandırmada ise besleme havası sıcaklığı arasındaki fark ile havalandırma boşluklarından ve çatlaklardan geçen ısı olarak hesaplanır.

⎯ İklimlendirilen bir zon ile bitişik iklimlendirilmeyen zon arasında iletim/taşınım ve havalandırma ile ısı geçişi, iklimlendirilmeyen zonun iletim/taşınım ve havalandırma ile ısı kayıp/kazançlarının, belirli bir azaltım faktörü aracılığı ile iklimlendirilen zona aktarıldığı varsayılarak hesaplanır.

⎯ İç ısı kazançları, örneğin kişiler, cihazlar ve aydınlatma ve sıcak su sistemlerinden yayılan veya soğurulan ısıdır.

⎯ Güneşten ısı kazançları, pencerelerden doğrudan yolla ve/veya opak yapı bileşenlerinden soğurma yoluyla dolaylı olarak kazanılan ısıdır.

⎯ Binanın ısıl kütlesinin ısıyı depolama veya depolanan ısıyı salması özelliği ısı dengesinde hesaba katılır.

⎯ Isıtma için enerji ihtiyacı, zon ısıtılmaktaysa , ısıtma sisteminin iç sıcaklığı gerekli olan asgari seviyeye (ısıtma için ayar sıcaklığına) yükseltmek için sağladığı enerji miktarıdır.

9

⎯ Soğutma için duyulur ısı enerjisi ihtiyacı, zon soğutulmaktaysa, soğutma sisteminin iç sıcaklığı gerekli olan azami seviyeye (soğutma ayar sıcaklığına) düşürmek ve nemi konfor düzeyinde tutmak için sağladığı enerji miktarıdır.

Not - İnsanlardan ve cihazlardan kazanılan gizli ısı bina net enerjisi ihtiyacına ilaveten katılır.

10

6 Bina Geometrisi

Binanın mimari tasarımıyla belirlenmiş olan bina formunu tanımlar.

6.1

Bina Formları

Hesaplama yöntemi, bina geometrisinin basitleştirilmiş yöntem ile tanımlanmasını sağlayan bina formlarını içermektedir. Yöntemde, bir yazılım kullanılması durumunda kolaylık sağlamak açısından belirlenen genel formlar ġekil 1.‟de verilmiştir.

Tüm formlarda yüzeylerin birbirlerine dik olduğu kabul edilmiştir, bu nedenle farklı açıyla birleşmiş yüzeyler için genelleme yapılmaktadır. Enerji tüketimi hesaplanması istenen bina, verilen formlardan en yakın bina formuna indirgenerek modellenebilir.

Binaların formlarından dolayı birbirini gölgeleyen yüzeyleri, her bir form alt başlığında tanımlanmıştır ve gölgelemenin nasıl hesaplandığı bölüm 11.3.1.3’ de açıklanmıştır.

ġekil 1. Bina Formları

Bina formlarının yüzey kodları ve çevre-alan hesapları aşağıdaki gibidir:

:

A yüzeyi uzunluğu, m

:

B yüzeyi uzunluğu, m

:

C yüzeyi uzunluğu, m

:

D yüzeyi uzunluğu, m

:

E yüzeyi uzunluğu, m

:

F yüzeyi uzunluğu, m

:

G yüzeyi uzunluğu, m

:

H yüzeyi uzunluğu, m

:

I yüzeyi uzunluğu, m

:

J yüzeyi uzunluğu, m

:

K yüzeyi uzunluğu, m

:

L yüzeyi uzunluğu, m

11 6.1.1 Dikdörtgen Form

Dikdörtgen formlu binalar, binanın formu itibariyle dört yüzeyi olan veya dört yüzeye indirgenebilecek formda olan binalar için kullanılır. Yüzeyler birbirine dik kabul edilmektedir.

Bu formda birbirini gölgeleyen bina çıkıntıları yoktur.

Çevre:

(01) Alan:

(02)

ġekil 2. Dikdörtgen Form

6.1.2 “L” Form

“L” formundaki binalar, dikdörtgen formdaki binaların herhangi bir girinti veya çıkıntısını modelleme olanağı sunar.

Yüzeylerin birbiri ile ilişkisinden dolayı bu tür formlarda aşağıdaki kontroller yapılmaktadır.

ġekil 3. “L” Form

Bu formda B yüzeyinin C yüzeyini ve aynı şekilde C yüzeyinin B yüzeyini gölgeleme durumu hesaba katılmaktadır.

6.1.3 “T” Form

Yüzeylerin birbiri ile ilişkisinden dolayı aşağıdaki kontroller yapılmaktadır:,

ġekil 4. “T” Form

T formundaki binalarda, B ile C ve G ile H yüzeyleri arasında gölgeleme etkisi vardır.

(03) (04)

Çevre:

(05)

Alan:

–

⁽⁰⁶⁾

(07) (08)

Çevre: (09)

Alan:

–

–

(10)

12 6.1.4 “U” Form

Yüzey uzunlukları arasındaki bağıntı şu şekildedir;

ġekil 5. “U” Form

“U” formundaki binalarda, D, E ve F yüzeylerinin birbirini gölgeleme durumu göz önünde bulundurulmaktadır.

6.1.5 Artı “+” Form

Artı formu yüzeyleri arasındaki kontrol bağıntısı şu şekildedir:

ġekil 6. Artı “+” Form

Artı formda B-C, E-F, H-I, K-L yüzeyleri arasında gölgeleme etkisi vardır.

6.1.6 Avlulu Dikdörtgen Form

Avlulu formdaki binaların yüzeylerinde aşağıdaki bağıntılar kullanılmaktadır:

ġekil 7. Avlulu Form

Avlu yüzeyleri için gölgeleme hesaplarında, karşı yüzeyler karşı engel olarak, yan yüzeyler düşey çıkıntı engeli olarak tanımlanacaktır.

6.1.7 Ġkili Dikdörtgen Form

İkili dikdörtgen formda, yüzeyler arasında aşağıdaki kontroller yapılmaktadır;

(11) (12) Çevre:

(13) Alan:

–

(14)

(15) (16)

(17)

(18)

(19)

Çevre:

(20)

Alan:

–

(21)

13 ġekil 8. Ġkili Dikdörtgen Form

İkili dikdörtgen formda D-C yüzeyleri arasında ve G-H yüzeyleri arasında gölgelenme etkisi kabul edilmektedir.

6.2

Bina Katları 6.2.1 Bodrum Kat

Bu hesaplama yönteminde, zemin katın altındaki toprak temaslı dış duvar veya duvarları olan tüm katlar borum kat olarak alınır.

Not - Subasman yüksekliği 1. Bodrum katta tanımlanır.

ġekil 9. Bodrum Katlar 6.2.2 Zemin Kat

Binanın ana girişinin bulunduğu ve varsa bodrum katın üzerinde yer alan kattır.

ġekil 10. Zemin Kat 6.2.3 Ara Kat

Ara kat zemin kat ile varsa çatı katı veya çatı arası katı yoksa en üst kat arasında bulunan katların her biridir.

ġekil 11. Ara Katlar

(22) (23) (24) (25)

14 6.2.4 Çatı Kat

Binada en üst ara katın üzeride yer alan ve yaşanan kırma/beşik çatılı kattır.

ġekil 12. Çatı Kat 6.2.5 Çatı Arası

Binada en üst katın üzerinde yer alan yaşanmayan kırma/beşik çatılı hacimdir.

ġekil 13. Çatı Kat

6.3

Çatı Formları

Çatı yüzey alanı / alanları yüzeyin formuna ve eğimine göre hesaplanır. Yüzey alanları için yardımcı formüller aşağıdaki gibidir. Yardımcı şema ise Şekil 4.‟ te görülmektedir.

Alan hesapları için rehber:

(26)

: çatı yüzey uzunluğu, m

: çatı zonu için döşemeden mahyaya kadar olan yükseklik, m

: çatı zonu için,alanı hesaplanacak olan yüzeyin oturduğu duvarın döşemeden yüksekliği, m

: çatı alanı hesaplanacak olan yüzeyin eğim açısı, m

15

L

zonçatı,A

L

zonçatı,A,mahya

L

A

α

h

zonçatı

h

zonduvar

ġekil 14. Çatı Ölçü Tanımları

DİKDÖRTGEN ÇATI YÜZEYİ

(27)

: eğimli çatı yüzeyi alanı, m²

: çatı yüzey uzunluğu, m,

(dikdörtgen çatı yüzeyleri için her noktada eşittir).

L

A : eğimli çatı yüzeyinin oturduğu duvarın uzunluğu, m

ġekil 15. Dikdörtgen Çatı Yüzeyi ÜÇGEN ÇATI YÜZEYİ

(28)

A

zonçatı,A : eğimli çatı yüzeyi alanı, m²

L

zonçatı,A : üçgen çatı yüzeyleri için çatı yüzey uzunluğu, mahyadan eğimli çatı yüzeyinin oturduğu duvara dik uzunluktur, m

L

A : eğimli çatı yüzeyinin oturduğu duvarın uzunluğu, m

ġekil 16. Üçgen Çatı Yüzeyi YAMUK ÇATI YÜZEYİ

(29)

A

zonçatı, A : eğimli çatı yüzeyi alanı, m²

L

zonçatı,A,mahya

: eğimli çatı yüzeyinin mahya uzunluğu, m

L

zonçatı,A : yamuk çatı yüzeyleri için çatı yüzey uzunluğu, mahyadan eğimli çatı yüzeyinin oturduğu duvara dik uzunluktur, m

L

A : eğimli çatı yüzeyinin oturduğu duvarın uzunluğu, m ġekil 17. Yamuk Çatı Yüzeyi

16 Çatı formları bina formlarına bağlı olarak aşağıdaki ġekil 18. „ den seçilecektir.

ġekil 18. Çatı Formları

17

7 Bina Zonları

7.1

Genel

Isıtma ve soğutma enerjisinin hesaplanması için binanın sınırları tanımlanmalıdır. Binalarda enerji performansının derecelendirilmesi amacıyla ilgili standartlara uygun olarak, birim döşeme alanı başına ısıtma, soğutma, havalandırma, aydınlatma ve sıcak su ihtiyaçlarının belirlenmesi için zemin alanının bilinmesi gerekir. Zemin alanı net döşeme alanıdır.

7.2

Hesaplama için binanın sınırları

Isıtma ve/veya soğutma için enerji ihtiyacının hesaplanmasında binanın sınırını, değerlendirilmekte olan iklimlendirilen mekânı dış ortamdan (hava, zemin veya su) veya bitişik binalardan² veya iklimlendirilmeyen mekânlardan ayıran bütün bina elemanları oluşturur.

7.3

Isıl zonlar

Binada kullanılan mekânlar, ısıtma, soğutma ve havalandırma sistemlerinin çalışma özellikleri,

mekândaki aktivite durumu, kullanıcı profilleri, iç kazançlardaki farklılıklar gibi ısıl etmenlere göre farklı gruplara ayrılırlar. Benzer özellikler gösteren her bir grup zon olarak isimlendirilir ve her bir zon bağımsız birim olarak hesaplama yönteminde ayırt edici özellikleriyle tanımlanmalıdır.

Zonlara ayırma kriterleri bina fonksiyonlarına bağlı olarak değişiklik göstermektedir. Ancak tüm fonksiyonlarda katlar arasında alanlar ve engel durumu değişiklik gösterebileceğinden, katlar arasında sistemler, iç kazançlar ve konfor sıcaklık değerleri aynı olsa bile her kat ayrı birer zon olarak ele alınmaktadır. Bu yöntemde kullanılan çok zonlu hesaplama için (bağımsız çok zonlu hesaplama), zonlar arasında iletim/taşınım ile ve hava hareketi/sızıntısı ile ısı geçişi hesaba katılmaz. Her zon için ayrı ayrı yapılan hesaplama bağımsız tek zonlu hesaplamalar serisi olarak kabul edilir. Aynı ısıtma ve soğutma sistemlerini paylaşan zonlarda, ısıtma ve soğutma için enerji ihtiyacı, bağımsız zonlar için hesaplanan enerji ihtiyacının toplamıdır.

7.3.1 Konutlar

7.3.1.1 Müstakil Konutlar

Müstakil konutlarda (Villa tipi tekil aile konutları), bina içindeki farklı mekanların konfor sıcaklıklarının değişkenlik gösterdiği ve tüm dolaşım alanlarının açık olduğu düşünülerek tüm bina için olası mekanların ağırlıklı alan ortalaması hesaplanarak iç konfor sıcaklığı, konutlar için öngörülen 20 °C yerine, 19.4 °C alınmıştır. İklimlendirilen zonlar içerinde yer alan küçük iklimlendirilmeyen mekanlar (wcler, kilerler ...vb. gibi) kapıların sık sık açık kalması durumu göz önünde bulundurularak iklimlendirilen mekânlar olarak sayılmaktadır. İklimlendirilmeyen bağımsız bodrum katı gibi mekanlar ise iklimlendirilmeyen zon olarak ele alınır. Müstakil konutlar için zonlama örneği ġekil19.‟ da görülmektedir.

2 Sıra konutlar ve ikiz konutlar gibi birlikte projelendirilen ve birlikte inşa edilen binalar dışında kalan durumlarda bitişik binalar göz ardı edilerek dış ortam sıcaklığıyla hesaplama yapılır.

18 Zon1 Zon 2

ġekil 19. Müstakil Konut Zonlama Örneği 7.3.1.2 Apartmanlar

Bina farklı daireler şeklinde zonlara bölünmüşse, zonlar arasında ısı geçirimsiz (adiyabatik) sınırlar olduğu varsayılarak her zon için bağımsız tek zon yöntemi kullanılır. Bu uygulama, zonlar arasında ısıl etkileşim olmaksızın bağımsız çok zonlu hesaplama olarak adlandırılır. Apartman tipli konut zonlama örneği ġekil 20.‟de verilmiştir.

ZON 1³ : Farklı mülkiyete sahip tek bir daire ZON 2³ : Farklı mülkiyete sahip tek bir daire ZON 3³ : Farklı mülkiyete sahip tek bir daire ZON 4³ : Farklı mülkiyete sahip tek bir daire ZONx5 : Dış ortamla bağlantısı olmayan iklimlendirilmeyen çekirdek alanı (düşey sirkülasyon alanı).

ġekil 20. Apartman Tipli Konut Zonlama Örneği

Not - Çekirdeğin iklimlendirilmesi durumunda çekirdek ile daireler arasında ısı geçişi olmadığı kabul edilir ve çekirdeğin iklimlendirilmesi için gerekli enerji miktarı dairelerin alanlarıyla orantılı olarak dairelere paylaştırılır. Çekirdek alanının dış ortamla bağlantısı olması durumunda, çekirdek ve daire duvarı arasındaki ısı geçişi hesaplarında sıcaklık farkı için düzeltme katsayısı uygulanır

(Bkz. Madde 8.3).

7.3.1.3 Rezidanslar

Rezidanslarda basitleştirilmiş bir kabul ile her kat tek zon olarak hesaplanmaktadır. Ancak her katta mekan fonksiyonları kullanıcıya tanımlatılarak alan ile orantılı olarak iç kazanç ve konfor sıcaklığı değeri kat başına belirlenir. Mekanın fonksiyonuna bağlı olarak değişiklik gösteren ayar sıcaklıkları ve iç kazançlar Ek 1.’ de verilmiştir.

3 Daire içerisinde yer alan tüm mekanların iklimlendirildiği kabul edilmiştir.

19 7.3.2 Ofisler

7.3.2.1 Çekirdeği iklimlendirilmeyen ofisler

Çekirdeği iklimlendirilmeyen ofislerin zonlama modeline örnek ġekil 21.’ de verilmiştir.

Bina kabuğundan 6m derinliğe kadar mesafede, pencereden etkilenen iklimlendirilen dış zon

(pasif zon⁴)

Bina kabuğundan 6m derinlikten sonra pencereden etkilenmeyen iklimlendirilen iç zon

Dış ortamla bağlantısı olmayan iklimlendirilmeyen çekirdek alanı (düşey sirkülasyon alanı)

ġekil 21. Ofis Zonlama Örneği 1, Ġklimlendirilmeyen Çekirdek Olması Durumu

7.3.2.2 Çekirdeği iklimlendirilen ofisler

Çekirdeği iklimlendirilen ofislerin zonlama modeline örnek ġekil 22.’ de verilmiştir.

Bina kabuğundan 6m derinliği kadar mesafede, pencereden etkilenen iklimlendirilen dış zon

Bina kabuğundan 6m derinlikten sonra pencereden etkilenen iklimlendirilen iç zon

ġekil 22. Ofis Zonlama Örneği 2, Ġklimlendirilen Çekirdek Olması Durumu

4 Cephedeki saydam yüzey oranına bağlı olarak güneş ışınımına doğrudan mağruz kalan ve cephe ile kat yüksekliğinin yarısı kadar mesefedeki alan pasif zon olarak adlandırılır.

Energy and Environment in Architecture,Nick Baker and Koen Steemers,2000

20 7.3.3 Eğitim Binaları

Eğitim binalarında basitleştirilmiş bir kabul ile her kat tek zon olarak hesaplanmaktadır. Ancak her katta mekan fonksiyonları kullanıcıya tanımlatılarak alan ile orantılı olarak iç kazanç ve konfor sıcaklığı değeri kat başına belirlenir. Mekanın fonksiyonuna bağlı olarak değişen iç kazançlar ve ayar sıcaklıkları Ek 1.’ de verilmiştir.

7.3.4 Oteller

Otellerde basitleştirilmiş bir kabul ile her kat tek zon olarak hesaplanmaktadır. Ancak her katta mekan fonksiyonları kullanıcıya tanımlatılarak alan ile orantılı olarak iç kazanç ve konfor sıcaklığı değeri kat başına belirlenir. Mekanın fonksiyonuna bağlı olarak iç kazançlar ve ayar sıcaklıkları Ek 1.’ de verilmiştir.

7.3.5 Sağlık binaları

Sağlık binalarında basitleştirilmiş bir kabul ile her kat tek zon olarak hesaplanmaktadır. Ancak her katta mekan fonksiyonları kullanıcıya tanımlatılarak alan ile orantılı olarak iç kazanç ve konfor sıcaklığı değeri kat başına belirlenir. Mekanın fonksiyonuna bağlı olarak iç kazançlar ve ayar sıcaklıkları Ek 1.’ de verilmiştir.

7.3.6 AlıĢveriĢ ve Ticaret Merkezleri

Alışveriş ve Ticaret Merkezleri‟ nde basitleştirilmiş bir kabul ile her kat tek zon olarak hesaplanmaktadır. Ancak her katta mekan fonksiyonları kullanıcıya tanımlatılarak alan ile orantılı olarak iç kazanç ve konfor sıcaklığı değeri kat başına belirlenir. Mekanın fonksiyonuna bağlı olarak iç kazançlar ve ayar sıcaklıkları Ek 1.’ de verilmiştir.

Not 1 - İç kazançların üretiminin baskın olduğu mekânlar (örneğin, bina içi yüzme havuzu, bilgisayar/sunucu odası veya konut dışı mutfak gibi) referans binada da aynen tanımlanarak binanın alacağı sertifikanın derecesini değiştirmeyecektir.

Not 2 - Bağıl nemlilik için konfor değeri kış ve yaz % 50 olarak kabul edilmektedir.

Not 3 - İç sıcaklıklar için başka değerlere karar verildiğinde bu tablo değişecektir.

7.4

Ġklimlendirilen zemin alanının tayini, Af

Binanın sınırları içindeki mekanların zemin alanı, binanın iklimlendirilen zemin alanıdır.

Bütün zonların iklimlendirilen zemin alanlarının toplamı, binanın iklimlendirilen zemin alanının toplamına eşit olmalıdır.

21

8 Ġletim ve taĢınım ile ısı geçiĢi

Sıcaklığı farklı ortamları ayıran yapı bileşenlerinden iletim ve taşınım ile geçen ısı miktarının hesaplanma yöntemi aşağıda özetlenmiştir.

8.1

Hesaplama yöntemi

Basit saatlik hesaplama yönteminde binanın ele alınan zonu için yapı bileşenlerinin toplam iletim ve taşınım ısı geçiş katsayısı “W/K” cinsinden hesaplanır. Bu değer hesaplama algoritmasında Htr

sembolü ile temsil edilmektedir. Zonu oluşturan farklı elemanların (duvarlar, çatı yüzeyleri, döşeme) ve bu elemanları oluşturan farklı bileşenlerin Htr değerleri ayrı ayrı hesaplanarak toplanır, bu yolla zonun opak yüzeylerinden iletim ve taşınım ile toplam ısı geçiş katsayısı (Htr,op) ve saydam yüzeylerden iletim ve taşınım ile toplam ısı geçiş katsayısı (Htr,win) değerlerine ulaşılır.

8.2

Ġletim ve taĢınım ile ısı geçiĢ katsayısı

8.2.1 Opak bileĢenler

Opak bir bileşenin ısıl geçirgenlik katsayısı Bağıntı 30 ile hesaplanır.

U

stnd, bir opak bileşenin iç ve dış yüzey ısıl direnç katsayıları, (

)

= 0,13 m²K/W ve (

)

= 0,04 m²K/W referans alınarak hesaplanan ısıl geçirgenlik değeridir. Bağıntı 30, her eleman için, elemandaki her bileşen için hesaplanır.

(30)

: iç yüzey ısıl taşınım katsayısı, W/(m².K) : dış yüzey ısı taşınım katsayısı, W/(m².K) : 1 numaralı malzemenin kalınlığı, m

: 1 numaralı malzemenin ısıl iletkenlik hesap değeri , W/(m.K) : opak bileşen standart ısıl geçirgenlik katsayısı, W/m²K : opak bileşenler arasındaki havanın ısıl direnci, m²K/W

ve değerleri bileşen tipine göre Tablo 2.’ den alınır. Tablodaki tüm tipler ġekil 23.’ te gösterilmiştir.

ġekil 23. Isı GeçiĢ Hesapları Ġçin Isıl ġartları Farklı Zonları Ayıran BileĢenlerin Tanımlanması

22 Tablo 2. Yapı bileĢenleri / elemanları için yüzey ısıl direnç katsayıları

TİP NO Yapı bileşen tipi

Yüzey ısıl direnci R_sİ (m²K/W)

R_se (m²K/W) TIP1

(DIŞ YÜZEY) - DIŞ HAVA TEMASLI İklimlendirilen veya iklimlendirilmeyen zonun dış hava temaslı

opak ve saydam bileşenleri.

0,13 0,04

TIP2

(İÇ YÜZEY) - DIŞA AÇIK İKLİMLENDİRİLMEYEN ZON TEMASLI

İklimlendirilen bir zonun dışa açık iklimlendirilmeyen bir başka zon ile arasındaki opak ve saydam bileşenleri

0,13 0,08

TIP3 (DIŞ DUVAR) -TOPRAK TEMASLI İklimlendirilen bir bodrum katın toprak temaslı dış duvarı. 0,13 0

TIP4

(DÖŞEME) - TOPRAK TEMASLI YÜZER DÖŞEME Altında bodrum olmayan, iklimlendirilen veya iklimlendirilmeyen

bir zonun zemine oturan yüzer döşemesi. 0,17 0

TIP5

(DÖŞEME) – TOPRAK TEMASLI İKLİMLENDİRİLMEYEN HACİM TEMASLI

Toprağa yarı gömülü iklimlendirilen zonun temel boşluğu ile temas eden döşemesi.

0,17 0,17

TIP6

(DÖŞEME) Altında bodrum olmayan iklimlendirilen zonun toprak temaslı

tabanı.

0,17 0

TIP7

(İÇ YÜZEY) - SERA İklimlendirilen bir zonun dışa açık iklimlendirilmeyen bir sera (kış

bahçesi) ile arasındaki iç yüzeyler. 0,13 0,08

TIP8

(DÖŞEME) - KONSOL İklimlendirilen bir zonun dış hava ile sınırını oluşturan çıkma

döşemesi. 0,17 0,04

TIP9

(İÇ YÜZEY) - DIŞA AÇIK OLMAYAN İKLİMLENDİRİLMEYEN ZON TEMASLI

İklimlendirilen bir zonun dışa açık olmayan iklimlendirilmeyen zon ile temas eden iç yüzeyleri (örn:çekirdeğe bakan duvarlar)

0,13 0,13

TIP10

(DÖŞEME) - İKLİMLENDİRİLEN ZON TEMASLI İklimlendirilen bir zon ile başka bir iklimlendirilen zonu ayıran

döşemeler.

0,13 0,13

Tablo 2.a Yapı malzemeleri arasındaki hava için ısıl direnç katsayıları

Tip Kalinlik

Araliğı (mm) R_gap

Dusey 0.1-10 0.14

Dusey 11_20 0.16

Dusey 21-50 0.18

Dusey 51-100 0.17

Dusey 100-9999 0.16

Yatay 0.1-10 0.14

Yatay 11_20 0.15

Yatay 20-9999 0.16

23 Ele alınan zonu çevreleyen tüm opak bileşenlerin iletim ve taşınım ısı geçiş katsayısı aşağıdaki bağıntı ile hesaplanır.

(31)

: zonu çevreleyen opak yüzeylerin iletim ve taşınım ısı geçiş katsayısı , W/K : opak yüzeyin alanı, m²

: opak bileşenin ısıl geçirgenlik katsayısı , W/(m²·K) : doğrusal ısı köprüsü uzunluğu, m

: doğrusal ısı köprüsü birim uzunluk başına ısı geçiş katsayısı, W/(m.K) : noktasal ısı köprüsü ısı geçiş katsayısı, W/K

8.2.1.1 Opak bileĢenler için ısı köprülerinin hesaplanması

Hesaplama metodunda ısı köprüleri ISO 14683:2007 standardının öngördüğü yönteme göre hesaba katılmaktadır. Bina bileşenlerinin birleşim noktalarında oluşan doğrusal ısı akılarının belirlenmesi için basit bir metod tanımlanmıştır. Bu yaklaşımda noktasal ısı köprüleri de doğrusal ısı köprüleri içerisinde hesaba katılmaktadır. Farklı tipteki ısı köprüleri için ısı geçiş katsayıları Tablo 3’ te ve olası ısı köprüsü tipleri ve kodları Ek 2.‟ de verilmektir.

Tablo 3. Isı geçiĢ hesapları için yapı bileĢenlerinin oluĢturduğu ısı köprülerinin tanımlanması

Isı Köprüleri

Kod Ad

Ψe (W/m.K)

Ψoi (W/m.K)

Ψo (W/m.K)

C1 Çatı 0.55 0.75 0.75

C2 Çatı 0.5 0.75 0.75

C3 Çatı 0.4 0.75 0.75

C4 Çatı 0.4 0.65 0.65

C5 Çatı 0.6 0.8 0.8

C6 Çatı 0.5 0.7 0.7

C7 Çatı 0.65 0.85 0.85

C8 Çatı 0.45 0.7 0.7

C9 Çatı -0.05 0.15 0.15

C10 Çatı 0 0.2 0.2

C11 Çatı 0.05 0.25 0.25

C12 Çatı 0.15 0.4 0.4

B1 Balkon 0.95 0.95 1.05

B2 Balkon 0.95 0.95 1.05

B3 Balkon 0.9 0.9 1

B4 Balkon 0.7 0.7 0.8

AK1 Asma Kat 0 0 0.1

AK2 Asma Kat 0.95 1.05 1.05

AK3 Asma Kat 0.9 1 1

AK4 Asma Kat 0.7 0.8 0.8

AK5 Asma Kat 0.6 0.65 0.65

AK6 Asma Kat 0.9 1 1

24

AK7 Asma Kat 0.7 0.8 0.8

AK8 Asma Kat 0.45 0.6 0.6

TUD1 Toprak Üstü Yüzer Döşeme 0.65 0.8 0.8

TUD2 Toprak Üstü Yüzer Döşeme 0.6 0.75 0.75

TUD3 Toprak Üstü Yüzer Döşeme 0.55 0.7 0.7

TUD4 Toprak Üstü Yüzer Döşeme 0.5 0.65 0.65

TUD5 Toprak Üstü Yüzer Döşeme 0.6 0.75 0.75

TUD6 Toprak Üstü Yüzer Döşeme 0.45 0.6 0.6

TUD7 Toprak Üstü Yüzer Döşeme -0.05 0.1 0.1

TUD8 Toprak Üstü Yüzer Döşeme 0.05 0.2 0.2

AGK1 Asma Giriş Kat 0.75 0.95 0.95

AGK2 Asma Giriş Kat 0.65 0.85 0.85

AGK3 Asma Giriş Kat 0.55 0.75 0.75

AGK4 Asma Giriş Kat 0.5 0.7 0.7

AGK5 Asma Giriş Kat 0.6 0.8 0.8

AGK6 Asma Giriş Kat 0.45 0.65 0.65

AGK7 Asma Giriş Kat -0.1 0.1 0.1

AGK8 Asma Giriş Kat 0 0.2 0.2

KL1 Kolon 1.3 1.3 1.3

KL2 Kolon 1.2 1.2 1.2

KL3 Kolon 1.15 1.15 1.15

KL4 Kolon 0.9 0.9 0.9

8.2.2 Saydam bileĢenler

Saydam bileşenler için iletim ve taşınım ile ısı geçiş katsayısı aşağıdaki gibi hesaplanır:

1) Saydam bileşende kullanılan cam malzemesi tablodan seçilir. Bu tablodan camın ısıl geçirgenlik katsayısı ( ) alınır. Türkiye‟ de yaygın olarak kullanılan camların değerleri EK A3‟ de verilmiştir. Bu tabloda camın güneş ışınımı geçirgenlik faktörü ( ) ve camın gün ışığı geçirgenlik faktörü (



_gl) de bulunmaktadır.

2) Saydam bileşenin çerçeve tipi (doğrama türü) seçilir. Bu seçim ile çerçevenin malzemesinin ısıl geçirgenlik katsayısı ( ) elde edilir. Bu katsayılar doğrama malzemesine göre Tablo 4.’

te verilmiştir.

Tablo 4. Saydam bileĢen çerçevelerinin ısıl geçirgenlik katsayısı

Çerçeve tipi

(

W/m²K)

Ahşap 3,4

Polivinil 1,8

Aluminyum 2,6

3) Pencere için ısıl geçirgenlik ( ) katsayısı Tablo 5.’ te cam ve çerçeve özelliklerine bağlı olarak verilmiştir. Tablo 5. „te yer alan değerlerinden en yakın olan seçilir. değerinde lineer enterpolasyon yapılarak pencerenin değeri bulunur.

25 4) Tablo 5.’ ten seçilen değeri aşağıdaki hesapta kullanılır ve bu hesapla saydam

bileşenin iletim ve taşınım ısı geçiş katsayısına ( ) ulaşılır.

(32) : bir zonu çevreleyen tüm saydam bileşenlerin iletim ve taşınım ısı geçiş katsayısı, W/K

: bileşenin alanı, m²

: saydam bileşenin ısıl geçirgenlik katsayısı, W/(m²·K)

Not 1 - Camlı balkon kapıları için pencere kabulü yapılmaktadır.

Not 2 - Pencerelerde gece yalıtımı olması durumunda , pencere bileşeninin ısıl geçirgenlik katsayısı, bölüm 11.‟ de açıklanan güneş kazançlarının gerçekleşmediği (günbatımından gün doğuşuna kadar) süre içerisinde gece yalıtımı etkisi ile tekrar hesaplanır. Bu hesaba pencere bileşeninin ısıl geçirgenlik katsayısının yanında gece yalıtımı ile pencere bileşeni arasındaki hava boşluğu ve gece yalıtımı için kullanılan bileşenin ısıl geçirgenlik katsayısı hesaba katılır.

Tablo 5. Çerçeve ve Cam Özelliklerine Bağlı Saydam BileĢen Isıl Geçirgenlik Katsayısı ( , W/m²K)

Cam

tipi (W/m²K)

(W/m²K)

1,0 1,4 1,8 2,2 2,6 3,0 3,4 3,8 7,0

TEK

CAM

5,7

4,8 4,8 4,9 5,0 5,1 5,2 5,2 5,3 5,9

(W/m²K)

ÇİFT CAM

3,3

2,9 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,4 3,5 4,0

3,1

2,8 2,8 2,9 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,9

2,9

2,6 2,7 2,8 2,8 3,0 3,0 3,1 3,2 3,7

2,7

2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,0 3,0 3,6

2,5

2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,7 2,8 2,9 3,4

2,3

2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,7 3,3

2,1

2,0 2,1 2,2 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 3,1

1,9

1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,3 2,4 3,0

1,7

1,7 1,8 1,8 2,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,8

1,5

1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 1,9 2,0 2,1 2,6

1,3

1,4 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,5

1,1

1,2 1,3 1,4 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 2,3 ÜÇLÜ

CAM

2,3

2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,6 2,7 3,2

2,1

2,0 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 3,1

1,9

1,8 1,9 2,0 2,0 2,2 2,2 2,3 2,4 2,9

1,7

1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,2 2,8

1,5

1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 1,9 2,0 2,1 2,6

1,3

1,4 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,5

1,1

1,2 1,3 1,4 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 2,3

0,9

1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,6 2,2

0,7

0,9 1,0 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 2,0

0,5

0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,2 1,3 1,8

26 8.2.2.1 Pencerelerde Kepenk Olması Durumu

Bu hesaplama yönteminde pencere kepenkleri, gece yalıtımı sağlaması için kullanılmıştır.

Bu nedenle kepenk, yalnızca güneşin batmış olduğu ve dış hava sıcaklığının 10° C‟ nin altında olması durumunda aktif (kapalı) kabul edilir ve

değeri bağıntı 32.a ile hesaplanır.

.

(32.a)

Elde edilen U

win+shut

ile hesaplanır.

(32.b) : bir zonu çevreleyen tüm saydam bileşenlerin iletim ve taşınım ısı geçiş katsayısı, W/K

: bileşenin alanı, m²

: saydam bileşenin ve kepengin toplam ısıl geçirgenlik katsayısı, W/(m²·K)

Tablo 5.1. Hava tabakalarının ısıl geçirgenlik direnci hesap değerleri Hava tabakasının

Sıra No

Kalınlık (dgap) mm

Isıl İletkenlik Direnci (Rgap)

m²K/W

1 Düşey

dgap < 10 0,14 11 < d_gap < 20 0,16 21 < dgap < 50 0,18 51 < dgap < 100 0,17 dgap > 100 0,16

2 Yatay (ısı akışı aşağıdan yukarıya)

dgap < 10 0,14 11 < dgap < 20 0,15 dgap > 20 0,16

3 Yatay (ısı akışı yukarıdan aşağıya)

dgap < 10 0,15 11 < dgap < 20 0,18 dgap > 20 0,21

27 8.2.3 Kapı bileĢenleri

Kapı bileşenleri için ısıl geçirgenlik katsayısı Tablo 6.’ dan seçilir.

Tablo 6. Kapı BileĢenleri Ġçin Isıl Geçirgenlik Katsayısı Kapı seçiminde

kullanılacak konstrüksiyon tipleri

Isıl geçirgenlik katsayısı

(W/m²K)

DIŞ KAPI Ağaç, plastik 3,50 Metal (ısı

yalıtımlı) 4,00 Metal (ısı

yalıtımsız) 5,50

Tablo 6.‟ dan seçilen değeri aşağıdaki hesapta kullanılır ve kapı bileşeninin iletim ve taşınım ısı geçiş katsayısına ( ) ulaşılır.

(33) : bir zonda yer alan tüm kapı bileşenlerinden iletim ve taşınım ısı geçiş

katsayısı, W/K

: kapı yüzeyinin alanı, m²

: kapı bileşeninin U katsayısı, W/(m²·K)

8.2.4 Ġklimlendirilen zonun döĢeme karakteristik ölçüsünün belirlenmesi

Zeminden ısı geçişinin ifade edilebilmesi için döşemenin alanının, çevresinin yarısına oranı ile tanımlanan “karakteristik ölçü” nün belirlenmesi gerekir.

(34) : ele alınan zonun alanı, m²

: ele alınan zonun çevresi, m

: ele alınan zon için döşemenin karakteristik ölçüsü, m

Bu yöntemde ifade edilen değeri, iklimlendirilen zonu çevreleyen ortamlardan ayıran duvarların uzunluğudur. Bu nedenle:

- tüm bina için; değeri binanın tüm çevresini, ise toplam döşeme alanını ifade eder.

- binanın bir zonunda ısı geçişini hesaplamak için; yalnızca iklimlendirilen alanı çevreleyen ortamlardan ayıran duvarların uzunluğunu, ise hesaplanan zonun toplam döşeme alanını ifade eder.

- binanın iklimlendirilen zonunz bitişik bir iklimlendirilmeyen zon olması durumunda (garajlar, depolar); ve hesaplarında iklimlendirilmeyen zon hariç tutulur (iklimlendirilen hacim ile iklimlendirilmeyen hacim arasındaki duvarlar

’

ye eklenir, alan hesabında iklimlendirilmeyen hacmin alanı ‟ ya eklenmez).

Not - ve hesaplanırken kullanılan uzunluklar dıştan dışa alınmıştır.

8.2.5 Ġklimlendirilen zonda yapı bileĢenlerinin eĢdeğer kalınlıklarının belirlenmesi

“Eşdeğer kalınlık” ifadesi, toprak temaslı yapı bileşenleri için ısıl geçirgenlik ifadelerinin basitleştirilmiş yöntem ile hesaba katılmasında kullanılmaktadır. Isıl direnç, bu eşdeğer kalınlık ile ifade edilmektedir.

28

(35) : döşeme toplam eşdeğer kalınlığı, m

: duvar toplam kalınlığı (tüm katmanları içeren), m : toprak ısı iletkenlik hesap değeri, W/m.K

: tüm döşeme malzemelerinin (içerideki veya dışarıdaki yalıtım dahil tüm katmanlar) ısıl direnç katsayısı, m².K/W

: döşeme için iç yüzey ısıl direnç katsayısı, m².K/W : döşeme için dış yüzey ısıl direnç katsayısı, m².K/W

Not 1 - Döşeme tablası altındaki sıkıştırılmış toprak, çakıl

değerine dahil değildir. Bu katmanlar toprak ısıl iletkenlik hesap değerine eş tutulur ve ile birlikte hesaba katılır.

Not 2 - Toprak ısıl iletkenlik hesap değeri 2 W/m.K olarak sabit kabul edilmektedir.

Toprak altı seviyedeki zonlar için, duvarların toplam eşdeğer kalınlığı bağıntı (36) ile hesaplanır.

(36) : bodrum kat toprak altı seviyedeki duvarların eşdeğer kalınlığı, m

: toprak ısı iletkenlik hesap değeri, W/m.K : bodrum kat duvarları ısıl direnci, m².K/W

Bodrum kat döşemesi, Madde 8.3.5‟de verilen toprağa yarı gömülü iklimlendirilen bir zonun temel boşluğu ile temas eden döşemesi olması durumunda bağıntı (37)‟ de verilen, temelin eşdeğer kalınlığı hesaplanır.

(37)

: bodrum kat, temel toplam eşdeğer kalınlık, m : bodrum kat temelinin ısıl direnci, m².K/W : duvar toplam kalınlığı (tüm katmanları içeren), m

29

8.3

Farklı ısıl Ģartları olan bileĢenlerin iletim ve taĢınım ısı geçiĢ katsayıları

Bu bölümde ġekil 23.’ de tanımlanan yapı bileşenlerinin iletim ve taşınım ısı geçiş katsayılarının belirlenme yöntemi anlatılmaktadır.

8.3.1 Ġklimlendirilen veya iklimlendirilmeyen zonun dıĢ hava temaslı opak ve saydam bileĢenleri

İklimlendirilen veya iklimlendirilmeyen zonun dış hava temaslı opak bileşenleri (TİP1) ġekil 24.‟ te gösterilir ve bölüm 8.2.1.’ deki bağıntı (30) – (31), bölüm 8.2.2.’ deki bağıntı (32), bölüm 8.2.3.’ deki bağıntı (33) ile hesaplanır.

ġekil 24. Tip 1- Ġklimlendirilen Veya Ġklimlendirilmeyen Zonun DıĢ Hava Temaslı Opak Ve Saydam BileĢenleri

30 8.3.2 Ġklimlendirilen zon ile dıĢa açık iklimlendirilmeyen bitiĢik zonu ayıran duvarların

opak ve saydam bileĢenleri

İklimlendirilen bir zonun dışa açık iklimlendirilmeyen bitişik zon ile arasındaki bileşenler (TİP 2) ġekil 25.’ te gösterilir ve bu bileşenler için azatlım faktörü kullanılır. Düzeltme faktörü iklimlendirilen zon ile iklimlendirilmeyen zon arasındaki bileşenin ısıl geçirgenlik katsayısının iklimlendirilmeyen zon ile dış ortam arasındaki ısıl geçirgenlik katsayısına oranına eşittir ve bağıntı (39) - (41) ile hesaplanır.

(38)

(39)

(40)

(41)

: iklimlendirilen zonun dışa açık iklimlendirilmeyen bitişik zonu ayıran opak ve saydam bileşenlerinin toplam iletim ve taşınım ile ısı geçiş katsayısı, W/K

: iklimlendirilen zon ile iklimlendirilmeyen zon arasındaki iletim ve taşınım ile ısı geçiş katsayısı, W/K

: iklimlendirilen zon ile iklimlendirilmeyen zon arasındaki havalandırma ısı geçiş katsayısı, W/K

: iklimlendirilen zon ile iklimlendirilmeyen zon arasındaki toplam ısı geçiş katsayısı, W/K

: iklimlendirilmeyen zon ile dış ortam arasındaki iletim ve taşınım ile ısı geçiş katsayısı, W/K

: iklimlendirilmeyen zon ile dış ortam arasındaki havalandırma ile ısı geçiş katsayısı, W/K

: iklimlendirilmeyen zon ile dış ortam arasındaki toplam ısı geçiş katsayısı, W/K : iklimlendirilen zonun dışa açık iklimlendirilmeyen zona bitişik yüzeyleri için düzeltme faktörü

ġekil 25. Tip 2 - Ġklimlendirilen Zon Ġle DıĢa Açık Ġklimlendirilmeyen Zonu Ayıran Duvarlar

31 8.3.3 Ġklimlendirilen bir bodrum katının toprak temaslı dıĢ duvarları

Bodrum katlar için sunulan bu işlem, ele alınan zonun toprağın altında olması durumunda (TİP 3) kullanılır ve ġekil 26.’ da gösterilir.

(42)

(43) : döşeme toplam eşdeğer kalınlık, m

: bodrum kat duvarı toplam eşdeğer kalınlık, m : donmamış toprak ısıl iletkenlik değeri, W/(m·K) : bodrum kat döşemesi toprağa gömülme derinliği, m : bodrum kat duvarı, ısıl geçirgenlik katsayısı, W/(m².K) : sabit sayı

ġekil 26. Tip 3 - Ġklimlendirilen Bir Bodrum Katının Toprak Temaslı DıĢ Duvarları

32 8.3.4 Ġklimlendirilen zonun toprak temaslı yüzer döĢemesi

Yüzer döşeme, altında bodrum olmayan bir zonun toprak temaslı zemin döşeme tablasıdır (TİP 4) ve ġekil 27.’ de gösterilmektedir.

Yüzer döşeme tablasının ısıl geçirgenliği, döşemenin karakteristik ölçüsü

B’

ve duvar eşdeğer kalınlığı

d

f arasındaki oranla bağlantılıdır.

(44)

(45) : donmamış toprak ısıl iletkenlik değeri, W/(m·K)

: döşeme toplam eşdeğer kalınlık, m : döşemenin karakteristik ölçüsü, m

ġekil 27. Tip 4 - Ġklimlendirilen Zonun Toprak Temaslı Yüzer DöĢemesi